非金屬及其化合物-高考化學(xué)必背知識(shí)

專題05非金屬及其化合物必背知識(shí)手冊(cè)

、思維導(dǎo)圖

后氧化性卜與金屬及其他非金屬反應(yīng)

與水、堿反應(yīng)I—消毒劑.漂白劑

aI1漂白液與潦白粉)

因T可燃性卜生成so?

布翹-空氣的主要成分

國(guó)理遍一合成氨

電函］_放電條件下與

一

非氧氣反應(yīng)生成NO

金回聲旗一以SiC)2及硅酸鹽的形式存在

屬Fj半導(dǎo)體性I■信息技術(shù)與光電技術(shù)材料

及

其

化----------「與水反應(yīng):酸雨

合隨網(wǎng)8［與環(huán)境的關(guān)系：大氣

物

一忤化物卜污染與防治

G「與強(qiáng)堿反應(yīng)：制

si70rL

12HNa2SiO3

L硅酸鹽材料的基礎(chǔ)

與水反應(yīng)：制氨水

與酸反應(yīng)：制錢鹽

液化：制冷劑

濃H2sOjHNO3,HC1O|-氧化性

T含氧酸I應(yīng)曦髓質(zhì)：制硅膠

p|NaClO.Ca(CIOb］-|g^

庫(kù)引繇于水玻璃)

T復(fù)雜硅酸鹽(陶瓷、玻璃、水泥

I、知識(shí)梳理

考點(diǎn)1氯、溟、碘及其化合物

一、鹵素單質(zhì)的結(jié)構(gòu)

1.鹵族元素：F,Cl.Br.I,At,Ts(W,tian)

2.價(jià)電子排布式：2np5

(i)化合價(jià)：最高正價(jià)為±7(氯無(wú)正價(jià))，最低負(fù)價(jià)為二1

(2)未成對(duì)電子數(shù)：J

(3)形成共價(jià)鍵個(gè)數(shù)：1

3.單質(zhì)的結(jié)構(gòu)

(1)晶體類型：a壬晶體

(2)作用力：范德華力

(3)熔沸點(diǎn)：相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔沸點(diǎn)越高

二、鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)

1.溶解性

(1)水溶性：在水中溶解度較小，得到鹵水

(2)易溶于酒精、基、分儲(chǔ)汽油、四氮化碳等有機(jī)溶劑

(3)氯氣不溶于飽和氨化鈉溶液

2.物理特性：Cb易液化，Bn易控發(fā)，12易升華

3.顏色

氯澳碘

單質(zhì)黃綠色深紅棕色紫黑色

鹵水淺黃綠色橙色褐色

有機(jī)溶劑

4.元素存在：在自然界中全部以化合態(tài)存在

5.鹵素的保存

(1)液氯：常存放干燥的鋼瓶中

(2)鹵水：放在棕色瓶中，陰暗處密封保存

(3)漠的保存

①密封：防止溟揮發(fā)出來(lái)

②液封：瓶中加少量水做液封，以減少揮發(fā)

③瓶塞：不能用橡膠塞，而應(yīng)用玻璃塞

三、鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)

1.與金屬單質(zhì)反應(yīng)

Ch

(1)Na—NaCl,黃色火焰，冒百色煙

Cb

(2)Fe一點(diǎn)燃一>￡￡@3,生成棕紅色煙

(3)Cu—,-CuCl2,生成椽黃色煙

Bf2I2

(書FeF^ffeBn；

2.與氫氣反應(yīng)

(1)通式：H2+X2=2HX

(2)氫氣和氟氣反應(yīng)的現(xiàn)象：黑暗處劇烈反應(yīng)，發(fā)生爆炸

(3)氫氣和氯氣反應(yīng)的現(xiàn)象

①點(diǎn)燃：安靜燃燒，產(chǎn)生蒼白色火焰，瓶口有白霎

②光照：發(fā)生煤炬

(4)鹵化氫

①氫鹵酸的酸性：HX的水溶液，除旦虹外，都是強(qiáng)酸

②還原性：HAt>HI>HBr>HCl>HF

③熔沸點(diǎn)：HF>HAt>HI>HBr>HCl

3.氯水的成分和多重性質(zhì)

(1)三平衡

①氯氣的化學(xué)平衡：-2Qw=H++g-+HCl。

②次氯酸電離平衡：HC1O=^=H++CK)-

③溶質(zhì)水電離平衡：旦2代聲止阻

(2)三分子、四離子

(3)新制氯水的多重性質(zhì)

2

H。2：氧化性}~~［能夠氧化Fe2+、BL、「等

-［C「:生成沉淀)~{加入AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀］

--［HCIO：不穩(wěn)定性)~~［在強(qiáng)光照射下新制氯水中有氣施可

使有色布條或品紅溶液褪色~］

-{HC10：漂白性卜

T使紫色石蕊溶液先變紅后褪色］

qH+：酸性］_［加碳酸鹽產(chǎn)生氣泡

(4)液氯、新制氯水、久置氯水的比較

液氯新制氯水久置氯水

分類純凈物混合物混合物

顏色黃綠色淺黃綠色無(wú)色

CL、HC1O、HO.H\

微粒種類C122HO.H\C「、OH-

C「、CIO-.OH-2

化學(xué)性質(zhì)氧化性酸性、氧化性、漂白性酸性

4.與還原性化合物反應(yīng)

-2+4-1+2-1

小SsS、LFe^Br廠,_

32-------------------------------------*■C1

3+

(1)氧化性：Ch>Br2>Fe>I2>S

(2)非金屬單質(zhì)之間的置換

①C12置換Bn、卜、S：Br-2^Br2,Idb,H2sds

②Bn置換收S：I-^UI2,H2s上S

③L置換S：Na2S_!^S

(3)與SO2反應(yīng)

①口2±§。2如『Hz般吐理Q(與還原性漂白劑混合，失去漂白性)

②也±59吐獨(dú)但助§2?地運(yùn)r(檢驗(yàn)或除去SO2)

③以3。2皿3坨*吐坦1(定量測(cè)定S02的含量)

(4)與Fe2+反應(yīng)

①CL：2Fe2++Cb=2Fe3++2Cl-

②Bn：2Fe2++Brj=2Fe3++2Br-

③I2:不反應(yīng)

5.與有機(jī)物的反應(yīng)

(1)CH4：Ch+CH4^->CH3Cl+HCl,蟋反應(yīng)

(2)苯：條件不同，反應(yīng)類型不同

(W化劑：0+C12-^*<Q>—Br+HCl,蟋反應(yīng)

②光照:Q+3Cb^>C6H606(六氯環(huán)己烷)，加成反應(yīng)

(3)甲苯：條件不同，取代位置不同

①化劑：

B^^^-CH3+C12-^*C1-<^^^-CH3+HCI

②光照：^^^-CH3+C12-^^CH2CI+HCI

(4)乙烯：CH2=CH2+C12—?CICH2CH2CI,反應(yīng)

6.各類物質(zhì)與濱水作用的現(xiàn)象

(1)濱水褪色(化學(xué)反應(yīng))

①氫前的活潑金屬(K~Pb)：直接化合

(2)5^物質(zhì)：NaOH,Na2c03、NaHCCh等

3

-2+4+2

③還原性物質(zhì)：s、S、Fe、含的醛基有機(jī)物

④易加成物質(zhì)：碳碳雙鍵(烯、植物油、裂化汽油、天然橡膠、焦?fàn)t氣)和碳碳叁鍵

⑤取代而褪色：酚類物質(zhì)

(2)濱水層褪色(萃取，物理褪色)

①上層顏色深：基、分儲(chǔ)汽油

②下層顏色深：四氯化碳、氯仿

(3)吸附褪色(物理褪色)：活性炭和XX膠體

(4)互溶不褪色：乙醇和乙酸

【特別提醒】鹵素單質(zhì)及鹵化物的特殊性

(1)F2遇水會(huì)置換出02且生成HF。所以F2與其它鹵化物溶液不會(huì)發(fā)生鹵素間的置換反應(yīng)，而先與水反應(yīng).

(2)氟可以與稀有氣體元素形成化合物.

(3)HF有劇毒，且腐蝕玻璃，氫氟酸應(yīng)保存在塑料瓶中；制備HF時(shí)應(yīng)用鉛皿.

(4)CaF2難溶于水，其它CaX2可溶于水.

(5)溟是唯一的液態(tài)非金屬，易揮發(fā)，少量的液溟保存要用水封.

(6)碘易升華，遇淀粉顯藍(lán)色；碘的氧化性較弱，它與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí)生成低價(jià)化合物.

四、次氯酸和次氯酸鹽

1.次氯酸

結(jié)構(gòu)式：H-O-CI,電子式H：Q：Ci：

⑴

不穩(wěn)定性：ZHClO^^BlHCl+Ot

⑵2

⑶弱酸性；比版屐扇

①酸的酸性：H2co3>HC10>HCO3-

②鹽的堿性：<C10<co2-

HCO3-3

(4)強(qiáng)氧化性

-2+4-1+2-1-1

He?S、S、I、Fe、Br、Cl>如或Cl2

?C1O-+S2-+2H+=S1+H2O+CI-

②SO32+C10-=S0?-+ci-

+

③CIO-+21~+2H=I2+H2O+CI

2++3+

@2Fe+2H+C10=2Fe+H2O+Cr

⑤ClCr+2Br-+2H+=Bn+HzO+Cl

⑥2H++C1+C10=H2O+C121

⑸漂白性：氧化性、永久性和選擇性

①有色布條

②石蕊試液選紅先變紅’后褪色

③碳素墨水噓存丕褪色

2.84消毒液

⑴制備

①常規(guī)制備：Q2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

②電解制備：NaCl+H，。曳SNaClO+H，f

飽和NaCl溶液

⑵主要成分：地◎。和兇短，有效成分地￡蝮

⑶消毒原理：NaClO+H2O+CO2=NaHCp3+HCIO

(4)CIO-的強(qiáng)氧化性

4

-2+4-1+2-1

QIQ-S、SsI、FCsBr

cr或ci2

3.漂白粉

⑴制備

①化學(xué)反應(yīng)：2Cb+2Ca(OH)2MCaCb+Ca.(CIO)段出。

②離子反應(yīng)：2cl2+2Ca(OH)2=CaCb+Ca(CIO)2+2H2O

⑵主要成分：CaCIl&CaJ^ClOL：,有效成分：Ca(CIO)2

⑶漂白原理：6」QQL2±H2Q±?Sw￡a￡?3gHQQ

(4)變質(zhì)

①變質(zhì)過(guò)程：Ca(C10)2^~匹"HC1O-光照》HC1

②最終產(chǎn)物：在空氣中長(zhǎng)期放置最終生成的固體是CaCO3

③檢驗(yàn)變質(zhì)：取固體藥品，加入稀菰酸，有氣泡產(chǎn)生

永解

①離子反應(yīng)：CIO+H2O=S=^HC1O+OH

②加熱蒸干：Ca(C10)2^CaCh

石蕊試液

③Ca(C10)2-先變藍(lán).后褪色

五、溟、碘的制備

1.從海水中提取澳

(1)常規(guī)流程

有機(jī)溶劑力

蒸留浸的有

一機(jī)溶液

漠單質(zhì)”

NaCl

有機(jī)溶劑

海水萃取分液

.卷溟

母液(苦鹵或水蒸Z

(2)其他流程：濃縮一氧化T富集一提取

②破酸酸化^

H氯氣置換’

粗淡水

①步驟②硫酸的作用：使堊衡0±WQ5AC±￡L±il￡lQ^a^uMMiM諼解

②步驟③的離子方程式：由±§6皿但盤歧9上墳匚

2.從海帶中提取碘

(1)灼燒操作

(2)萃取和分液操作

①儀器：梨彩分液漏斗和燒杯

5

②操作順序：振蕩和靜置之間的步驟是放氣

③分液時(shí)，先打開(kāi)分液漏斗上端的活塞,以保證漏斗內(nèi)的液體能夠流出

④分液時(shí)，下層液體從工旦放出，上層液體從上口倒出

⑤萃取劑不能選用酒精和裂化汽油

(3)蒸鐳實(shí)驗(yàn)

①實(shí)驗(yàn)裝置和儀器

③溫度計(jì)水銀球的位置：蒸鐲燒瓶支菅只處

④冷卻水的進(jìn)出口：工進(jìn)上出，采用逆流原理冷卻效果好

⑤蒸儲(chǔ)過(guò)程：開(kāi)始時(shí)，先通冷凝水,再加熱;結(jié)束時(shí)，先停熱，再停通冷凝水

⑥防暴沸方法：預(yù)先加入夠或碎逡片:或用磁力攪掛器

⑦忘記加沸石：先侵熱，再發(fā)卻，后補(bǔ)加

二、鹵素離子的檢驗(yàn)

1.硝酸銀-稀硝酸法

⑴流程：*一一需繇「有色沉淀

(2)現(xiàn)象

①白色沉淀=>含ci-

②近黃色沉淀n含

③黃色沉淀=含1一

2.置換-萃取法

無(wú)有呈紅棕色，金

色加四氯化

混或橙紅色擊一

新制氯水.碳或汽油

溶合

振蕩振蕩機(jī)

液呈紫色或「金

液層紫紅色一

3.氧化-淀粉法(廠的特殊檢驗(yàn)方法)

(1)流程：廠一氧化刑力->變藍(lán)

(2)氧化劑：氯水、氯化鐵溶液、酸性的雙氧水

6

①ch：ch+2r=2cr+i2

②FeCb：2Fe5++2I-=2Fe2++h

③H2O2：m。2垃也1』12皿Q

考點(diǎn)2碳及其化合物

一、單質(zhì)碳的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

1.碳元素的存在形態(tài)：游離態(tài)和化合態(tài)

2.碳元素的作用

(1)形成化合物種類最多的元素

(2)構(gòu)成生物體的基本元素

(3)構(gòu)成地殼中巖石和化石燃料的主要元素

3.碳的三種同素異形體

名稱金剛石石墨碳六十

154pm]

1S4汴

結(jié)構(gòu)圖K

晶體類型甚位晶體

雜化方式SB3Sfi2

共價(jià)鍵數(shù)4L5歿個(gè)。鍵四個(gè)“鍵

最小碳環(huán)六元環(huán)五兀環(huán)

4.幾種常見(jiàn)的碳單質(zhì)的用途

木炭??制黑火藥

活性炭??防毒面具

石墨??制作電極

焦炭??冶煉金屬

金剛石??切割玻璃

炭黑??制造油墨

5.化合價(jià)：最高正價(jià)為超，最低負(fù)價(jià)為:4

6.碳的還原性

(I)可燃性：C-O^CO-Q^COi

(2)與氧化物的反應(yīng)

②c―11：流等一絕或￡6(碳過(guò)量)

(3)與氧化性酸的反應(yīng)

①濃硝酸：￡±姻!tt短6上及出。

②濃硫酸：

【易錯(cuò)提醒】關(guān)于碳的同素異形體的易錯(cuò)點(diǎn)

(1)木炭、焦炭、活性炭、炭黑中含有少量的雜質(zhì)，不是碳單質(zhì)，不屬于碳的同素異形體.

(2)同素異形體之間的轉(zhuǎn)化為化學(xué)變化，都是元素的化合價(jià)沒(méi)有變化，不屬于氧化還原反應(yīng).

(3)石墨中含有大"鍵，碳碳鍵的鍵長(zhǎng)比金剛石中的短，鍵能大，熔點(diǎn)比金剛石的高.

(4)雖然C60中的碳碳鍵的鍵長(zhǎng)比金剛石中的短，但是金剛石的熔點(diǎn)比C60的高，因?yàn)镃6。屬于分子晶體，而金

剛石屬于共價(jià)晶體.

二、一氧化碳的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

7

1.結(jié)構(gòu)

(1)結(jié)構(gòu)式：CBQ,電子式：典

(2)化學(xué)鍵

①按共用電子對(duì)來(lái)源：甚價(jià)鍵和配位鍵

②按電子云重疊程度：1個(gè)。鍵L個(gè)"鍵

2.毒性：與血紅蛋白通過(guò)配位鍵結(jié)合，使其失去攜氧功能，同眠

(1)提供孤電子對(duì)的原子：C

(2)配合物穩(wěn)定性：Hb-CO^Hb?Ch,Hb-COzHb?NO

3,還原性(高溫還原劑)

(1)可燃性：CO^COj

①藍(lán)色火焰：CQ燃燒

②淡藍(lán)色火焰：氫氣、里烷、酒精燃燒、硫在空氣中燃燒

③藍(lán)紫色火焰：硫在純氧中燃燒

④紫色火焰：鋰元素的焰色試驗(yàn)

⑤黃色火焰：鈉元素的焰色試驗(yàn)

⑥蒼白色火焰：氫氣在氯氣中燃燒

(2)還原氧化物：COCM第,"。3?

4.工業(yè)制法：

三、二氧化碳的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

1.分子結(jié)構(gòu)

(1)結(jié)構(gòu)式：o=c=o,電子式：6：：c：：。：

(2)共價(jià)鍵：2個(gè)。鍵,個(gè)〃鍵，大〃鍵表示式只上

(3)分子類型：韭極性分子

(4)晶胞結(jié)構(gòu)

①晶胞名稱面心立方，配位數(shù)以

②中心原子的雜化方式地

2.物理性質(zhì)

(1)溶解性：可溶于水(1：1),不溶于飽和NaHCS溶液

(2)固體CO2俗稱王冰，可用于人工降雨

3.酸性氧化物

(1)與堿溶液反應(yīng)

①NaOH溶液Wm2箜3衛(wèi)星奧@5

②CO2NaOH、N.aHCO3.、.《小

③Ca(OH)2后&而3心??1而3),

(2)與堿性氧化物反應(yīng)

(DCaO-^CaCOj；②NazO-^Na2cO3

4.氧化性

(1)Mg：CQ,+2M。點(diǎn)燃2MgO+C

(2)C：C+COz^^CQ

5.工業(yè)制法：CaCO3^CaO+CO2l

四、CO2與常見(jiàn)鹽溶液的反應(yīng)

1.C02與弱酸鹽溶液的反應(yīng)：同時(shí)滿足“強(qiáng)酸制弱酸，強(qiáng)堿制弱堿”原理

(1)NazSiCh溶液

8

①少量C02：COz+NazSiCh+HzO=H2SiOaI+Na2cO3

②過(guò)量C02：2CO2+Na2SiOj+2H2O=H2SiO3l+2NaHCOj

⑵Ca(CIO)2溶液

①少量C02：C(h+Ca.(CIO)..2+H2Q=CaCQ3.C±2HCIO

②過(guò)量C02：2c()2+Ca(CIO)2+2HzO=Ca.(HCCh)2+2HC1O

⑶NaAlCh溶液

①少量CO，：CO2+2NaAlO2+3H2O=2AI(OH)3，+Na2cO3

②過(guò)量C02：￡Q2±5場(chǎng)A1Q如Q^ALgmt!旭旦CQi

2.與CO2量無(wú)關(guān)的酸式鹽

(1)C02與<(^—ONa溶液反應(yīng)只生成NaHCOj,因?yàn)樗嵝訦2cO3><^^OH>HCO3-.

(2)CO2與NaClO溶液反應(yīng)只能生成MH&S,因?yàn)樗嵝訦2c03>HC10>HC03\

3.CO2與飽和Na2cO3溶液反應(yīng)

(1)現(xiàn)象：有白色晶體析出

(2)反應(yīng)：CO2+Na2cO3+H2O=2NaHCCh1

(3)原因：NaHCCh的溶解度比Na2cCh的小，而且反應(yīng)消耗水

4.C02通入CaCL或BaCb溶液不會(huì)產(chǎn)生白色沉淀，因?yàn)樘妓岬乃嵝匀跤邴}酸.

考點(diǎn)3硅及其化合物

一、單質(zhì)硅的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

1.硅的存在

(1)形態(tài)：在自然界中只有化合態(tài)

(2)形式：二M化硅和豉酸鹽的形式存在

2.晶體硅的結(jié)構(gòu)

(1)構(gòu)成微粒硅原壬，作用力：共價(jià)鍵

(2)立體構(gòu)型

①基本構(gòu)型：正四面體.雜化方式如

②鍵角：109^

③最小的環(huán)：六元環(huán)

④Si-Si鍵數(shù)/mol：2

3.物理性質(zhì)

(1)色、態(tài)：晶體硅是灰黑色、有金屬光建的固體

(2)導(dǎo)電性：良好的坐導(dǎo)體材料

4.化合價(jià)：最高正價(jià)為掃，最低負(fù)價(jià)為:4

<玲八，祗?■田、。2、C12、硫酸、硝酸丁"；

5.穩(wěn)XE性：Si-----------常溫-------------->不反應(yīng)

6.還原性

(1)常溫下與F2、HF、NaOH溶液反應(yīng)

①F2：Si+2F2=SiF4

②HF：Si+4HF^SiFjl+2H2l

②NaOH：Si+2NaOH+H2O=Na2SiOi+2H21

(2)高溫下與6r尊必算

①點(diǎn)逖SiO?

②竽+20=￡^8?4

③Si+C型5C

(3)Si與NaOH溶液反應(yīng)的原理

①置換反應(yīng)：Si+3H2O=H2SiO3+2H2T

②中和反應(yīng)：H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O

9

③還原劑是鼓氧化劑是旦2。

失去lX4e-

Si+2NaOH+3HO-NaSiO+2H1+2坨0

I223f2

得到4xe-

7.工業(yè)制法

(1)流程一：Si色上粗硅陶嘉智SC144高純硅

①Sg2t

②iClj

③SiCLi+2H2型Si+4HCI

(2)流程二：Si&2_Cf粗硅RUSiHCb工高純硅

①Si+3HCI=S擎iHCb+H?

②SiHCL+H2^=Si+3HCl

8.硅的用途

(1)晶體硅

①制造集成電路、晶體管、硅整流器等坐昱體器件

②制造太陽(yáng)能電池等

(2)硅合金

①含硅4%的鋼具有導(dǎo)磁性，用來(lái)制造變壓器鐵芯

②含硅15%的鋼具有耐腐蝕性，用來(lái)制造耐酸設(shè)備

【易錯(cuò)提醒】硅單質(zhì)的特殊性

(1)硅化學(xué)性質(zhì)不活潑，但自然界中卻沒(méi)有游離態(tài)的硅.

(2)非金屬單質(zhì)一般為非導(dǎo)體，但Si為半導(dǎo)體.

(3)Si的還原性大于C,但C卻能在高溫下還原出Si：SiO2+2C謔Si+2COf.

(4)非金屬單質(zhì)跟強(qiáng)堿溶液作用一般無(wú)乩放出，但Si卻能反應(yīng)放出H2：Si+2NaOH+H2O=Na2SiCh+2H2f.

(5)非金屬單質(zhì)一般不與非氧化性酸反應(yīng)，但硅卻能與氫氟酸反應(yīng)：Si+4HF=SiF4f+2H2f.

二、二氧化硅的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

1.物理性質(zhì)：熔點(diǎn)高、硬度大，不溶于水

2.天然存在：水晶、瑪瑙、石英、沙子、硅石的主要成分

3.二氧化硅的結(jié)構(gòu)

(1)晶體類型：共價(jià)晶體

(2)立體結(jié)構(gòu)

溫海產(chǎn)

①基本構(gòu)型：正四面體.雜化方式如？

②鍵角：102^

③最小的環(huán)：11元環(huán)，含包個(gè)Si,包個(gè)O

④Si-o鍵數(shù)/mol：4

4,酸性氧化物

(1)與水反應(yīng)：SiChJii丕反應(yīng)

(2)與堿發(fā)生復(fù)分解：^+2NaOH^Na2SiO3+H2O

(3)與堿性氧化物化合：SiOz-^幺Na性Q,SiO2-^CaSiO3

(4)工業(yè)上制玻璃(難揮發(fā)性酸性氧化物制揮發(fā)性酸性氧化物)

?SiO2+Na2CO3速逆NazSiOj+CO?」.

②CaCCh+SiCh^^l^CaSiCh+CCh。

5.特殊反應(yīng)

(1)反應(yīng)：畫2切1』§坦4上及HzQ

(2)應(yīng)用：雕刻玻璃

6.弱氧化性

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(1)C：2C+SiO2=S^i+2CO?

(2)Mg：2Mg+SiO2=3^=Si+2MgO

7.用途

(1)石英：石英玻璃用來(lái)制造耐高溫化學(xué)儀器

(2)水晶：電子工業(yè)的重要部件，制造光學(xué)儀器、高級(jí)工藝品、眼鏡片等

(3)瑪瑙：制精密儀器軸承、耐磨器皿和裝飾品等

(4)SiO2：制光導(dǎo)纖維

(5)沙子：建筑材料

三、硅酸和硅酸鹽的性質(zhì)

1.硅酸的性質(zhì)

(1)物理性質(zhì)：白色難溶于水的固體

(2)弱酸性：酸性比碳酸弱

①NaOH：H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2。

②Na2cCh：不反應(yīng)

(3)熱不穩(wěn)定性：H,SiO.=4=SiO?+H?O

(4)硅酸酸性的實(shí)驗(yàn)證明

①向NaOH溶液中加入幾滴酚儆試液，溶液呈紅色，加入適量硅酸，充分振蕩，溶液紅色消去，說(shuō)明硅

酸顯酸性.

②向硅酸鈉溶液中加入幾滴酸敢試液，溶液呈紅色，說(shuō)明硅酸顯酸性.

③測(cè)定硅酸鈉溶液的pH,若pH>?,說(shuō)明硅酸顯酸性。

2.硅酸的制備：可溶性硅酸鹽(NazSiCh)和酸反應(yīng)

(1)HC1：Na2SiO3+2HCI=2NaCI+H2SiO3X

(2)少量CO2：Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3；+Na2CO3

(3)過(guò)量CO2：Na2SiO3+2CO2+2旦zO=H2SiO3)+2NaHC()3

3.硅酸鈉

(1)俗名：硅酸鈉水溶液俗稱水玻璃，硅酸鈉固體俗稱泡花堿

(2)弱酸鹽：水溶液呈強(qiáng)堿性

(3)水玻璃的用途

①肥皂填料

②木材、織物的防腐劑和防火劑

③建筑工業(yè)上的粘合劑

④耐火材料

5.硅膠

1結(jié)構(gòu)

2網(wǎng)狀多孔結(jié)構(gòu)的無(wú)定形二氧化硅

性

質(zhì)具有強(qiáng)烈地吸水性

用

3途

用做干燥劑、吸附劑和催化劑的載體

制

備

NazSiCh-旦CL?H2SiO3加熱.>SiOz-?H20(硅膠)

6.用氧化物形式表示硅酸鹽的化學(xué)式

(1)原則

①化學(xué)式中各元素的化合價(jià)不變

②化學(xué)式中各元素的原子個(gè)數(shù)比不變

(2)書寫順序；活潑金屬氧化物?不活潑金屬氧化物?SiO2-H2O

(3)實(shí)例

①ALSizOs(OH)4：AliOjj^ZSiO^JHiQ

②KAlSLO*K2sAI2Q3臉S

③BaCuSi2()6：BaO?CuO?2SiO2

④NazFesSi8H2O24：NaQ?3FeO?FeiO3?8SiQ2?H2O

【特別提醒】硅酸及其縮水結(jié)2合而成的各麻所對(duì)應(yīng)的鹽統(tǒng)稱硅酸鹽.由于硅酸鹽的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，為了簡(jiǎn)化硅

酸鹽組成，采用氧化物的形式.實(shí)際上，硅酸鹽不是以簡(jiǎn)單的氧化物的形式存在，而是以各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鹽的形

式存在.

四、傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料

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1.玻璃

(1)原料：純堿、石灰石和石英

(2)反應(yīng)原理：發(fā)生了復(fù)雜的物理化學(xué)變化

①Na2c(h+SiOz喜式azSiQa+CChC

②CaCO吐SiOz星圜CaSQ+COzC

(3)主要成分

①硅酸鹽形式：^SiOjJLCaSiO3^4SiO2

②氧化物形式：Na2O-CaO-6SiO2

(4)特性：玻璃態(tài)物質(zhì)，無(wú)固定的熔沸點(diǎn)，在一定溫度范圍內(nèi)軟化

2.水泥

(1)原料：石灰石、黏土

(2)反應(yīng)原理：發(fā)生了復(fù)雜的物理化學(xué)變化

(3)主要成分

①硅酸二鈣：2CaO^Si(h

②硅酸三鈣：3CaO-SiO2

③鋁酸三鈣：3CaO^AI2O3

(4)特性：水硬性

3陶瓷

(1)原料：菰土(主要成分為鋁硅酸鹽)

(2)反應(yīng)原理：發(fā)生了復(fù)雜的物理化學(xué)變化

(3)成分：復(fù)雜的硅酸鹽

五、新型無(wú)機(jī)非金屬材料

1.代表物及性能

材料類別主要特性示例用途

高溫結(jié)構(gòu)陶瓷能承受高溫，強(qiáng)度高氮化硅陶瓷汽輪機(jī)葉片、軸承、永久性模具等

半導(dǎo)體陶瓷具有電學(xué)特性二氧化錫陶瓷集成電路中的半導(dǎo)體

光學(xué)材料具有光學(xué)特性光導(dǎo)纖維光纜通訊、醫(yī)療、照明等

生物陶瓷具有生物功能氧化鋁陶瓷人造骨骼、人造關(guān)節(jié)、接骨螺釘

(1)新型陶瓷和普通陶瓷成分不同

(2)無(wú)機(jī)非金屬材料中可能含金屬

2.復(fù)合材料

(1)概念：將兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料經(jīng)特殊加工而制成的一種新型材料.

(2)組成

①增強(qiáng)體:在復(fù)合材料中起黏結(jié)作用

②基體:在復(fù)合材料中起骨架作用

復(fù)合材料基體增強(qiáng)體

鋼筋混凝土水泥砂漿鋼筋

玻璃鋼合成樹(shù)脂玻璃纖維

碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料合成樹(shù)脂碳纖維

隔熱陶瓷瓦各種陶逢碳纖維、碳化硅纖維

飛機(jī)、導(dǎo)彈、火箭材料金屬纖維

(3)分類

樹(shù)脂基復(fù)合材料

①按基體金屬基復(fù)合材料

陶瓷基復(fù)合材料

顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料

②按增強(qiáng)體形狀,夾層增強(qiáng)復(fù)合材料

纖維增強(qiáng)復(fù)合材料

(4)性能：既保持或發(fā)展了原來(lái)材料的長(zhǎng)處，又能彌補(bǔ)原材料的不足

(5)特點(diǎn)：重量輕、強(qiáng)度高、彈性好、耐腐蝕、易加工成型

考點(diǎn)4硫及其化合物

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知識(shí)點(diǎn)

；為洱火的6

—■、單質(zhì)硫的性質(zhì)及應(yīng)用

i.硫的結(jié)構(gòu)

(1)原子結(jié)構(gòu)示意圖〃、離子結(jié)構(gòu)示意圖_幺

(2)性質(zhì)：在反應(yīng)中容易得到夏個(gè)電子形成最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)氧化性

(3)常見(jiàn)化合價(jià)：-2,0,+4和+6

2.硫元素的自然存在

(1)游離態(tài)：主要存在于火山噴口附近或地殼的巖層里.

(2)化合態(tài)：主要以硫化物和硫酸鹽的形式存在.

硫鐵礦黃銅礦石膏芒硝

FeS2CuFeSiCaSO4-2H2ONa2so4-IOH2O

3.硫單質(zhì)物理性質(zhì)

(1)色、態(tài)：黃色或淡黃色的固體，俗稱硫黃

(2)溶解性：不溶于水，微溶于酒精，易溶于二M化碳

SS

4.弱氧化性：Fe—麗fF行；Cu-加需'Cu2s

5.燃燒反應(yīng)

(1)氧氣的量不同，產(chǎn)物相同：S少盤腦村?;S過(guò)廢2皺2

,Zin'S

(2)氧氣濃度不同，產(chǎn)物相同，現(xiàn)象不同

①空氣：產(chǎn)生微弱的淡藍(lán)色火焰

②氧氣：產(chǎn)生明亮的藍(lán)紫色火焰

(3)放熱多少：等量的硫在空氣中完全燃燒放熱多(光能少)

二、二氧化硫

1.物理性質(zhì)

(1)色味態(tài)：無(wú)色有剌微性氣味的氣體

(2)密度：比空氣的大

⑶溶解性：易溶于水(1：40),不溶于飽熊即5溶液

(4)熔沸點(diǎn)：比較低，沸點(diǎn)-10"C,易液化

2.酸性氧化物的通性

(1)與水化合成亞硫酸：SO2±H2O^^I2SO3

(2)與堿性氧化物化合成亞硫酸鹽

①CaO：CaO+SChJ^CaSCb

②Na?O：Na2_O+SO2==Na2SO3

(3)與堿性溶嬴位「谷蠢62謙亞硫酸鹽，過(guò)量SO2生成亞硫酸氫鹽

①少量SO2:吐tSQzMNazSQstHzQ

②過(guò)量SO2：NaOH+SO2=NaHSO3

(4)與弱酸鹽反應(yīng)

①SO2+2NaHCO3=Na2sO3+CO2T+H2O

②NazSQ+SOz+IW=H2SiO31+Na2so3

(5)與亞硫酸鹽反應(yīng)生成亞硫酸氫鹽

①Na2sCh：SO2+Na:SO3+H2O=2NaHSO3

②CaSCh：SOi+CaSOi+H2O=Ca(HSO3)2

3.氧化性：與H2s氣體混合

(1)反應(yīng)：2H2S+SO2=2H2O+3SI

(2)現(xiàn)象：容器壁上有水珠出現(xiàn)，析出黃色固體

4.強(qiáng)還原性

++

Mn(V(H+)、CIO(H),NO,(H)

S023+，SO3或SCV-

Fe,M2O2.O2.Ch.Br2.h

(1)催化氧化

13

催化劑

①反應(yīng)：吐5s

2S

②應(yīng)用：工業(yè)上制硫酸的第二步反應(yīng)

(2)能夠使鹵水褪色

①氯水：

SO2+C1~2+*W**W2**WH***Z，▼2O=2HC1w+H2*SW**MO***?^k:~4

②溺水：§02±即曲但也出出出歿，(檢驗(yàn)或除去S02)

③碘水：SO2+l2+2H2O=2HI+H2SO4

(3)能夠使酸性高鎰酸鉀溶拓瀛?

①反應(yīng)：2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SCV-+4H'

②應(yīng)用：檢驗(yàn)或除去S02

(4)能夠使鐵鹽變色

①反應(yīng)：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++4H++SO?-

②現(xiàn)象：溶液由棕黃色變成淺綠色

(5)能夠被過(guò)氧化物氧化成硫酸或硫酸鹽

①Na?。？：SO2+Na2O2=Na2SO4

②H2O2：SC)2+H2O2=H2sC)4

(6)能夠?qū)⑾跛岣x子還原

①2NO3-+3SO2+2H2O=3SO42-+2NOf+4H+

2

(2)2NO3'+SO2=SO4■+2NO2f

(7)SO2和氧化性鹽溶液的反應(yīng)

①BaCb溶液4沒(méi)有現(xiàn)象；Ba(N03)2a產(chǎn)生四§&?沉淀.

②Ca(CIO)24產(chǎn)生CaCCh沉淀;Ca(CIO)2巫產(chǎn)生CaSO,沉淀.

5.漂白性：檢臉S02氣體的最佳方法

(1)現(xiàn)象：能使品紅溶液褪色，加熱變紅

(2)原理即特點(diǎn)

①化合性：亞硫酸和品紅發(fā)生化合反應(yīng)(加成反應(yīng))

②選擇性：只能漂白品紅，不能漂白其他指示劑

③暫時(shí)性：生成物不穩(wěn)定，加熱或長(zhǎng)時(shí)間放置會(huì)恢復(fù)原色

(3)注意

①費(fèi))2不能漂白酸堿指示劑，向石蕊試液中通入S02的現(xiàn)象是溶液變紅，但不褪色

②S02使溟水、酸性高鎰酸鉀溶液褪色，體現(xiàn)的是S02的還原性，而不是漂白性

③S02顯紅色的酚獻(xiàn)試液褪色，體現(xiàn)的是S02是一種酸性氣體，與堿反應(yīng)，而不是漂白性

④與氧化性漂白劑混合，會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，漂白性減弱

三、三氧化硫

1.物理性質(zhì)

(1)熔沸點(diǎn)：熔點(diǎn)為16.8C沸點(diǎn)為44.8C

(2)顏色狀態(tài)

①常溫常壓下為無(wú)色、易揮發(fā)的液體

②標(biāo)準(zhǔn)狀況下，冷凝成為無(wú)色晶體

(3)溶解性：易溶于水，能夠被98.3%的濃硫酸完全吸收

2.化學(xué)性質(zhì)：酸性氧化物的通性

(1)與水反應(yīng)

①反應(yīng)：§03±￡[2但旦2§94(工業(yè)生產(chǎn)硫酸)

②特點(diǎn)：反應(yīng)放出大量的熱

(2)與堿(如NaOH)反應(yīng)

①少量SO、：SO3+2NaOH=Na,SOj+H2O

②過(guò)量SO3：SCh+NaOH—NaHSO」

(3)與堿性氧化物反應(yīng)

①CaO：

②Na?。：S6+Na20q=Na2SC)4

(4)與某些弱酸病反應(yīng)

①Na2cCh溶液：^2^±SO3+H2O=Na2SO.+CO2I+H2O

14

②Na2sCh溶液：NajSOa+SOj+HjQ^NajSO^jl+HjO

四、亞硫酸和亞硫酸鹽

1.亞硫酸的性質(zhì)

(1)弱酸性：H2SQ3^^t±HSO3-

①相對(duì)強(qiáng)弱：酸性比碳酸的強(qiáng)

②實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：飽和幽旦口①?溶液中通入足量S02,將產(chǎn)生的氣體先通過(guò)足量的酸性高銃酸鉀溶液,溶液

未完全褪色.再將剩余氣體通人澄道5龍水中，溶液變連濁，則可說(shuō)明亞硫酸的酸性比碳酸的強(qiáng)

(2)不穩(wěn)定性：HjSQa^SOjl+HjO

(3)強(qiáng)還原性

①。2：坦趟93±Q2WB2Sfi4(H2SO3密封保存)

②C12：①理&3±H2Qrf2馳±?HS

(4)弱氧化性：2H2S+H2SO3—3S1+3H2O

2.亞硫酸鈉的性質(zhì)

(1)弱堿性：*3匚坦2代聲峻utQH：

(2)強(qiáng)還原性：CL+Na2sO3+H2O=Na2so4+2HCI

(3)弱氧化性：2Na2S+Na2so3+3H2SC)4=3Na2so4+3S1+3H2O

3.亞硫酸鈉在空氣中變質(zhì)

(1)變質(zhì)反應(yīng)：2NajSO3±O2^2Na2SO4

(2)保存方法：密封保存

(3)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：取樣一加水溶解-加入足量BaCL溶液一加入足量鹽酸溶液

①完全變質(zhì)：產(chǎn)生的白色沉淀不溶解

②沒(méi)值變質(zhì)：產(chǎn)生的白色沉淀全部溶解

③部分變質(zhì)：產(chǎn)生的白色沉淀部分溶解

【誤區(qū)警示】